CCD/CMOS靶面尺寸型号标准
发布日期:2021-06-30 13:52:44 浏览次数:2 分类:技术文章

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图像传感器的尺寸是影响成像表现力的硬指标之一,但许多人对图像传感器(CCD/CMOS)尺寸的表示方法大惑不解,因为像1/1.8英寸、2/3英寸之类的尺寸,既不是任何一条边的尺寸,也不是其对角线尺寸,看着这样的尺寸,往往难以形成具体尺寸大小的概念。那么,这个尺寸到底是怎么来的呢,事实上,这种表示方法来源于早期的摄像机成像器件——光导摄像管。

一、CCD/CMOS靶面尺寸型号标准

  在CCD出现之前,摄像机是利用一种叫作“光导摄像管(Vidicon Tube)”的成像器件感光成像的,这是一种特殊设计的电子管,其直径的大小,决定了其成像面积的大小。因此,人们就用光导摄像管的直径尺寸来表示不同感光面积的产品型号。CCD出现之后,最早被大量应用在摄像机上,也就自然而然沿用了光导摄像管的尺寸表示方法,进而扩展到所有类型的图像传感器的尺寸表示方法上。

  例如,型号为“1/1.8”的CCD或CMOS,就表示其成像面积与一根直径为1/1.8英寸的光导摄像管的成像靶面面积近似。光导摄像管的直径与CCD/CMOS成像靶面面积之间没有固定的换算公式,从实际情况来说,CCD/CMOS成像靶面的对角线长度大约相当于光导摄像管直径长度的2/3。

  如下图所示,白圈表示光导摄像管成像区域,绿色部分表示CCD/CMOS靶面区域:

摄像管与CCD/CMOS成像区域对比

【图1】摄像管与CCD/CMOS成像区域对比

 

二、CCD/CMOS典型靶面尺寸

几种典型的图像传感器靶面尺寸1

 靶面尺寸类型:

几种典型的图像传感器靶面尺寸2
 

几种典型的图像传感器靶面尺寸3

【图2】几种典型的图像传感器靶面尺寸

几种典型的传统胶片尺寸

【图3】几种典型的传统胶片尺寸

 

三、CCD/CMOS各型号一览

【表1】CCD/CMOS靶面尺寸各型号一览

型号 宽高比 光导摄像管
直径(mm)
靶面区域
对角线(mm) 宽(mm) 高(mm) 转换系数*
(Crop Factor)
1/6" 4:3 4.233 3.000 2.400 1.800 14.422
1/4" 6.350 4.000 3.200 2.400 10.817
4.500 3.600 2.700 9.615
1/3.6" 7.056 5.000 4.000 3.000 8.653
1/3.2" 7.938 5.678 4.536 3.416 7.620
1/3" 8.467 6.000 4.800 3.600 7.211
1/2.7" 9.407 6.592 5.270 3.960 6.564
6.718 5.371 4.035 6.441
1/2.5" 10.160 7.182 5.760 4.290 6.024
1/2.3" 11.044 7.700 6.160 4.620 5.619
1/2" 12.700 8.000 6.400 4.800 5.408
1/1.8" 14.111 8.933 7.176 5.319 4.843
1/1.7" 14.941 9.500 7.600 5.700 4.554
1/1.6" 15.875 10.070 8.080 6.010 4.297
2/3" 16.933 11.000 8.800 6.600 3.933
1" 25.400 16.000 12.800 9.600 2.704
4/3" Olympus
E-P1/E-500
33.867 21.633 17.307 12.980 2.000
Kodak
KAF-5100CE
22.280 17.824 13.368 1.942
传统型号 22.500 18.000 13.500 1.923
Foveon X3 3:2 N/A 24.878 20.700 13.800 1.739
1.8"
**
Sony's APS-C 45.720 25.878 21.500 14.400 1.672
Canon's APS-C 26.681 22.200 14.800 1.622
27.042 22.500 15.000 1.600
27.264 22.700 15.100 1.587
Nikon "DX" 28.400 23.600~23.700 15.500~15.800 1.523
APS-C film 30.148 25.100 16.700 1.435
Canon's APS-H N/A 32.339 27.000 17.800 1.338
34.475 28.700 19.100 1.255
35mm film 43.267 36.000 24.000 1.000
Leica S2 54.083 45.000 30.000 0.800
Kodak KAF 3900 13:10 63.965 50.700 39.000 0.676

 

*转换系数(Crop Factor)是以35mm电影胶片尺寸(36×24mm)为标准设定的参考系数,其详细概念可参见栏目中的相关文章。

35mm电影胶片与不同尺寸CCD/CMOS的对比

【图3】35mm电影胶片与不同尺寸CCD/CMOS的对比

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